马达内藏式轴制动器模块

摘要

一种马达内藏式轴制动器模块，包括一中空的壳体、一飞轮、一马达、一固定内齿轮、一活动内齿轮以及一前盖，壳体具有一开口，前盖封闭壳体的开口，飞轮设于前盖内部与壳体内部之间，飞轮外部枢接第一行星齿轮及第二行星齿轮，马达容设于飞轮的内部，马达具有一转子轴芯，飞轮枢接于转子轴芯，固定内齿轮固定于壳体的内部并与第一行星齿轮啮合，活动内齿轮与第二行星齿轮啮合且与前盖的内壁作连接，当转子轴芯旋转时，会同步带动飞轮作旋转，进而促使第二行星齿轮推动活动内齿轮转动，而活动内齿轮的转动则同步推动前盖作旋转；借此，由于马达乃内藏于制动器模块的内部，所以大幅缩小了制动器模块的体积，在使用上更为便利。

权利要求

1.一种马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，包括：

一中空的壳体，该壳体具有开口；

一飞轮，该飞轮设于该壳体的内部，该飞轮外部连接有齿轮轴，该齿轮轴枢接有一个第一行星齿轮及一个第二行星齿轮；

一马达，该马达容设于该飞轮的内部，该马达具有一转子轴芯，该飞轮枢接于该转子轴芯；

一固定内齿轮，该固定内齿轮环设于该飞轮的外部与该壳体内部之间，该固定内齿轮固定于该壳体的内壁，且与该第一行星齿轮呈啮合关系；

一活动内齿轮，该活动内齿轮转动地环设于该飞轮外部，该活动内齿轮的齿数大于该固定内齿轮的齿数，该活动内齿轮与该第二行星齿轮呈啮合关系；

每一第一行星齿轮与第二行星齿轮的凸齿齿型相同，且其侧面外观略呈等腰梯形；

固定内齿轮以及活动内齿轮的凸齿齿型，其侧面外观略呈等腰三角形，固定内齿轮的凸齿齿宽略大于活动内齿轮的凸齿齿宽；

固定内齿轮及活动内齿轮的凸齿的最大齿宽大于第一行星齿轮及第二行星齿轮的凸齿的最大齿宽；

一前盖，该前盖盖设于该壳体且封闭该开口，该活动内齿轮与该前盖的内壁连接，该活动内齿轮转动时会带动该前盖转动；以及多个滚珠，其环设于该壳体与该飞轮之间，以及该壳体与该前盖之间。

2.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该齿轮轴的两端各枢设一第一轴承，该第一行星齿轮与该第二行星齿轮介于该二第一轴承之间。

3.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该转子轴芯枢设一第二轴承，该第二轴承设置于该前盖上，该飞轮外部凸设一突起部，该转子轴芯伸出该突起部，该第二轴承抵触该突起部。

4.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该前盖、该壳体、该第一行星齿轮、该第二行星齿轮、该固定内齿轮以及该活动内齿轮皆为工程塑料件。

5.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该转子轴芯穿设一垫片，且该垫片位于该飞轮内部与该马达外部之间。

6.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该齿轮轴的一端装设一扣环，该扣环将该齿轮轴扣住于该飞轮的外部，该齿轮轴的相对另一端设有一齿轮轴基座，该齿轮轴基座嵌卡于该飞轮中。

7.如权利要求2所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该齿轮轴穿设二个耐磨片，每一耐磨片位于该第一轴承与该飞轮之间。

8.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，该前盖包含一第一基部及一第一盘体，该第一基部设有二个第一卡榫，该二第一卡榫分别卡接于该第一盘体。

9.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，更包括一固定环，该固定环固定于该壳体的外部，该固定环套设于该前盖上，该些滚珠环设于该固定环与该前盖之间。

10.如权利要求1所述的马达内藏式轴制动器模块，其特征在于，更包括一固定环，该壳体包含一中空的本体与一后盖，该本体的相对二端各具有一开口，该固定环固定于该本体的外部，该后盖包含一第二基部及一第二盘体，该第二基部设有二个第二卡榫，该二第二卡榫分别卡接于该第二盘体，该马达固定于该第二盘体，该后盖固定于该本体的其中一开口而将该开口封闭，该些滚珠环设于该本体与该前盖之间以及该后盖与该飞轮之间。

说明书

马达内藏式轴制动器模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制动器，尤指一种内藏式马达的制动器。

背景技术

[0002] 控制系统的概念已广泛地应用于工厂的生产排程、列车的进站排程、汽车的防滑设计、冷暖气机的温度控制以及机器人等，而制动器为控制系统中的必要元件。 [0003] 公知控制系统的基本架构包含一传感器、一控制器、一制动器以及一受控场，该受控场为需要操控的机械系统或电子系统，该传感器负责感测受控场每一次的输出状态，每一次的输出状态以及操控端给予的控制命令会输入该控制器，该控制器判读输出状态与控制命令之间的误差，进而输出控制信号到该制动器，此时该制动器便会驱动该受控场去达成操控端给予的控制命令。

[0004] 马达制动器为控制系统常用的一种制动器，该马达制动器具有马达及减速机构，其中该马达与该减速机构相搭配来降低马达转速，借以提高马达的输出扭力。然而公知的马达制动器，该马达都设置于外部，所以使得马达制动器的整体体积很大，然而一些受控场能够给予马达制动器作连接的空间有限，而造成马达制动器在装设于受控场时，产生许多不便。

[0005] 此外，公知马达制动器的减速机构由太阳齿轮与多个与太阳齿轮啮合的行星齿轮所组成，借由太阳齿轮与行星齿轮的齿数比的不同，借以对马达作减速，进而提升输出扭力。如此方式虽然能达到预期的输出扭力，但是由于元件较为复杂，使得马达制动器运转时，会产生较大的摩擦力以及声音，而摩擦力越大，输出扭力的损耗就会越多。 [0006] 由以上原因，本发明人有感于上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

[0007] 鉴于以上的问题，本发明的主要目的为提供一种马达内藏式轴制动器模块，其具有体积小，元件简单，运转声音低以及扭力损耗小的功效。

[0008] 为了达到上述的目的，本发明提供一种马达内藏式轴制动器模块，包括：一中空的壳体，该壳体具有开口；

[0009] 一飞轮，该飞轮设于该壳体的内部，该飞轮外部连接有齿轮轴，该齿轮轴枢接有一个第一行星齿轮及一个第二行星齿轮；一马达，该马达容设于该飞轮的内部，该马达具有一转子轴芯，该飞轮枢接于该转子轴芯；一固定内齿轮，该固定内齿轮环设于该飞轮的外部与该壳体内部之间，该固定内齿轮固定于该壳体的内壁，且与该第一行星齿轮呈啮合关系；一活动内齿轮，该活动内齿轮转动地环设于该飞轮外部，该活动内齿轮的齿数大于该固定内齿轮的齿数，该活动内齿轮与该第二行星齿轮呈啮合关系；每一第一行星齿轮与第二行星齿轮的凸齿齿型相同，且其侧面外观略呈等腰梯形；固定内齿轮以及活动内齿轮的凸齿齿型，其侧面外观略呈等腰三角形，固定内齿轮的凸齿齿宽略大于活动内齿轮的凸齿齿宽；固定内齿轮及活动内齿轮的凸齿的最大齿宽大于第一行星齿轮及第二行星齿轮的凸齿的最大齿宽；一前盖，该前盖盖设于该壳体且封闭该开口，该活动内齿轮与该前盖的内壁作连接，该活动内齿轮转动时会带动该前盖转动；以及多个滚珠，其环设于该壳体与该飞轮之间，以及该壳体与该前盖之间。

[0010] 本发明具有以下有益的效果：由于马达内藏于壳体内部，使得制动器模块的体积较小，所以装设于受控场时，较为方便。此外，由于该制动器模块的内部元件不复杂，所以该制动器模块运转时，所产生的运转声以及摩擦力较低，而摩擦力较低相对地使得输出扭力的损耗变小。

[0011] 附图说明

[0012] 图1为本发明马达内藏式轴制动器模块的分解图。

[0013] 图2为本发明马达内藏式轴制动器模块的剖视图。

[0014] 图3为本发明前盖的组合图。

[0015] 图4为本发明马达内藏式轴制动器模块另一实施例的分解图。

[0016] 图5为本发明马达内藏式轴制动器模块另一实施例的剖视图。

[0017] 图6为本发明后盖的组合图。

[0018] 图7为本发明马达内藏式轴制动器模块的动作示意图。

[0019] 图8为本发明第一行星齿轮、第二行星齿轮、活动内齿轮以及固定内齿轮彼此间的啮合关系示意图(一)。

[0020] 图9为本发明第一行星齿轮、第二行星齿轮、活动内齿轮以及固定内齿轮彼此间的啮合关系示意图(二)。

[0021] 图10为本发明第一行星齿轮、第二行星齿轮、活动内齿轮以及固定内齿轮彼此间的啮合关系示意图(三)。

[0022] 【附图标记说明】

[0023] 壳体 1 开口 11 凹槽 12

[0024] 飞轮 2

[0025] 齿轮轴 21

[0026] 扣环 211

[0027] 齿轮轴基座 212

[0028] 第一行星齿轮 22

[0029] 第二行星齿轮 23

[0030] 第一轴承 24

[0031] 耐磨片 25

[0032] 突起部 26

[0033] 马达 3 转子轴芯 31 第二轴承 32

[0034] 垫片 33

[0035] 固定内齿轮 4

[0036] 凸条 41

[0037] 活动内齿轮 5

[0038] 凸条 51

[0039] 前盖 6

[0040] 第一基部 61

[0041] 第一卡榫 611

[0042] 凹槽 612

[0043] 第一盘体 62

[0044] 滚珠 7

[0045] 固定环 8

[0046] 壳体 1’

[0047] 本体 11’

[0048] 开口 111’

[0049] 凹槽 112’

[0050] 后盖 12’

[0051] 第二基部 121’

[0052] 第二卡榫 1211’

[0053] 第二盘体 122’

[0054] 具体实施方式

[0055] 如图1及图2所示，本发明提供一种马达内藏式轴制动器模块，包括一中空的壳体1、一飞轮2、一马达3、一固定内齿轮4、一活动内齿轮5、一前盖6以及多个滚珠7，该壳体1具有一开口11， 该飞轮2、马达3、固定内齿轮4以及活动内齿轮5均容设于该壳体1的内部。

[0056] 该飞轮2的外部连接二个齿轮轴21，每一齿轮轴21的一端均装设一扣环211，该扣环211将该齿轮轴21扣住于该飞轮2的表面，每一齿轮轴21的相对另一端设有一齿轮轴基座212.该齿轮轴基座212嵌卡于该飞轮2中。

[0057] 每一齿轮轴21均枢设一个第一行星齿轮22及一个第二行星齿轮23，该第一行星齿轮22与该第二行星齿轮23的齿数相同。每一齿轮轴21的两端均枢设二个第一轴承24，该第一行星齿轮22与该第二行星齿轮23介于该二第一轴承24之间。每一齿轮轴21的相对二端进一步穿设二个耐磨片25，该二耐磨片25分别位于该二第一轴承24与该飞轮2之间，该飞轮2的外部凸设有一个突起部26。

[0058] 该马达3容设于该飞轮2的内部，该马达3具有一转子轴芯31，该转子轴芯31伸出该飞轮2的突起部26，该转子轴芯31枢接一第二轴承32，该第二轴承32设置于该前盖6上，借由该第二轴承32使得该飞轮2枢接于该转子轴芯31。该第二轴承32抵触该突起部26，该转子轴芯31进一步穿设一垫片33，该垫片33位于该飞轮2内部与该马达3外部之间。

[0059] 该壳体1的内壁面间隔地环设有多个长条状的凹槽12，该固定内齿轮4环设于该飞轮2的外部，且该固定内齿轮4的外周壁间隔地设有多个与该些凹槽12相对应的凸条41，该些凸条41伸入于该些凹槽12中，使该固定内齿轮4固定于该壳体1的内部，并且该固定内齿轮4与该二第一行星齿轮22呈啮合关系。该活动内齿轮5转动地环设于该飞轮2的外部与前盖6内部之间，且该活动内齿轮5与该二第二行星齿轮23呈啮合关系，当该第二行星齿轮23转动时，会同步带动该活动内齿轮5转动。该固定内齿轮4的齿数必须小于该活动内齿轮5的齿数，才能产生齿轮减速比，进而对转子轴芯31作减速。 [0060] 如图1及图3所示，该前盖6包含第一基部61及第一盘体62，该第一基部61设有二个第一卡榫611，该二第一卡榫611分别卡接于该第一盘体62的二对角处。该前盖6的第一基部61盖设于该壳体1且封闭该开口11，该第一基部61伸入该壳体的1内部，且该第一基部61的内壁面间隔地环设有多个长条状的凹槽612。该活动内齿轮5的外周壁间隔地设有多个与该些凹槽612相对应的凸条51，该些凸条51伸入于该些凹槽612中，使得该活动内齿轮5与该前盖6的内壁相连接，当该活动内齿轮5转动时，会同步带 动该前盖6转动。

[0061] 如图1及图2所示，该壳体1、第一行星齿轮22、第二行星齿轮23、固定内齿轮4、活动内齿轮5以及前盖6皆为工程塑料件，该些滚珠7皆为钢制珠体，其支撑力强且可靠度较高。该些滚珠7环设于该壳体1与该飞轮2之间以及该壳体1与该前盖6之间，该些滚珠7的作用为滑动介质。该等滚珠7的表面皆涂布润滑油，借以降低该些滚珠7与该壳体1、该飞轮2以及该前盖6之间的摩擦力。本发明更包括一固定环8，该固定环8配合六角承孔平头螺丝锁固于该壳体1的外部，使得该固定环8得以套设于该前盖6上，该等滚珠7环设于该前盖6与该固定环8之间。

[0062] 如图4至图6所示，在另一实施例中，该壳体1’包含一中空的本体11’与一后盖12’，该本体11’的相对二端各具有一开口111’，该本体11’的内壁面间隔地环设有多个与该些凸条41相对应的长条状的凹槽112’，该固定内齿轮4的凸条41伸入该些凹槽112’中，使该固定内齿轮4固定于该本体11’的内部。该后盖12’固定于该本体11’的其中一开口111’而将该开口111’封闭。该后盖12’包含一第二基部121’及一第二盘体122’，该第二基部121’设有二个第二卡榫1211’，该二第二卡榫1211’分别卡接于该第二盘体122’的二对角处。该马达3配合螺丝锁固于该第二盘体122’的另二对角上，该些滚珠7环设于该本体11’与该前盖6之间以及该后盖12’与该飞轮2之间。该固定环8配合六角承孔平头螺丝锁固于该本体11’的外部。

[0063] 如图2及图7所示，当马达3与外部电源做电性连接(图略)，马达3的转子轴芯31便开始作转动，并带动飞轮2转动，当飞轮2转动时，分别与固定内齿轮4以及活动内齿轮5相啮合的第一行星齿轮22以及第二行星齿轮23亦会于齿轮轴21上作转动。此时该固定内齿轮4仍于壳体1内固定不动，而第二行星齿轮23会推动该活动内齿轮5作转动。该活动内齿轮5转动时，会同步带动该前盖6作转动。附带一提的是，该制动器模块的输出端(前盖6)亦可与螺杆作连接，借由该制动器模块去驱动螺杆作线性的伸缩位移(图略)。 [0064] 值得一提的是，该二第一行星齿轮22、该二第二行星齿轮23、该固定内齿轮4以及该活动内齿轮5的齿型，必须作特殊的设计，否则当第一行星齿轮22及第二行星齿轮23在转动时，固定内齿轮4以及活动内齿轮5将无法产生一静一动的正确动作，该些齿轮的齿型设计如下所述：

[0065] 1、每一第一行星齿轮22与第二行星齿轮23的凸齿齿型相同，且其侧面外观略呈等腰梯形。

[0066] 2、固定内齿轮4以及活动内齿轮5的凸齿齿型，其侧面外观略呈等腰三角形，固定内齿轮4的凸齿齿宽略大于活动内齿轮5的凸齿齿宽。

[0067] 3、固定内齿轮4及活动内齿轮5的凸齿的最大齿宽大于第一行星齿轮22及第二行星齿轮23的凸齿的最大齿宽。

[0068] 如图8所示，第一行星齿轮22与第二行星齿轮23的凸齿分别伸入固定内齿轮4与活动内齿轮5的相邻二凸齿的齿缝中，且第一行星齿轮22以及第二行星齿轮23的凸齿顶部，其分别抵触固定内齿轮4与活动内齿轮5的齿缝底部。如第九图所示，接着第一行星齿轮22与第二行星齿轮23的凸齿侧部，其分别与固定内齿轮4及活动内齿轮5的凸齿侧部相抵触。如第十图所示，最后第一行星齿轮22及第二行星齿轮23的凸齿侧部，其分别沿着固定内齿轮4及活动内齿轮5的凸齿侧部往固定内齿轮4及活动内齿轮5的凸齿顶部移动，借以伸入固定内齿轮4及活动内齿轮5的另一个齿缝中。

[0069] 本发明马达内藏式轴制动器模块，其具有下列优点：

[0070] 1、由于马达3内藏于壳体1内部，使得制动器模块的体积较小，所以装设于受控场时，较为方便。此外，由于该制动器模块的内部元件不复杂，所以该制动器模块运转时，所产生的运转声以及摩擦力较低，而摩擦力较低相对地使得输出扭力的损耗变小。 [0071] 2、壳体1、第一行星齿轮22、第二行星齿轮23、固定内齿轮4、活动内齿轮5以及前盖6皆为工程塑料件，工程塑料具有廉价，可塑性高，彼此摩擦碰撞时，产生的声音很小以及高强度的特性。

[0072] 3、突起部26避免该第二轴承32与该飞轮2直接磨耗。

[0073] 4、耐磨片25降低第一轴承24与飞轮2之间的摩擦力。

[0074] 5、垫片33降低飞轮2与转子轴芯31接触时所产生的摩擦力。

[0075] 以上所述，仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明权利要求所做的均等变化与修改，皆为本发明专利范围所涵盖。